双连杆机械臂阻抗控制仿真

资 源 简 介

  双连杆机械臂阻抗控制仿真

详 情 说 明

双连杆机械臂的阻抗控制仿真是一个经典的机器人控制问题，主要研究如何通过控制算法使机械臂末端在接触环境时表现出期望的动态特性。该仿真项目重点实现了力与位置的混合控制，并以圆形轨迹作为期望运动路径。

在阻抗控制中，核心思想是建立机械臂末端与环境的动态关系模型，通过调节阻抗参数（质量-阻尼-刚度）来获得期望的接触行为。对于双连杆系统而言，需要特别考虑以下几点：

动力学建模：建立包含惯量、科氏力和重力项的完整动力学方程，这是实现精确控制的基础。

阻抗模型设计：根据任务需求选择合适的刚度、阻尼参数，这些参数决定了机械臂在接触力作用下的响应特性。

力/位置混合控制：在自由运动时跟踪位置轨迹，在接触阶段则根据接触力调整位置参考值，实现柔顺交互。

圆形轨迹跟踪：将圆周运动分解为x-y平面的两个正交正弦信号，通过逆运动学转换为关节空间指令。

仿真过程中需要特别注意关节力矩饱和、奇异位形规避等实际问题。通过调整阻抗参数，可以观察到不同的跟踪效果和接触力响应曲线，这对理解机器人与环境交互的物理本质非常有帮助。